中职《机械基础》第十章 气动传动与液压传动课件.ppt
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1、机械基础,P.196,课件制作:重庆市涪陵区职教中心 数控组 胡志恒,全国中职机械类统编教材(高教版),栾学钢等主编,第十章 气压传动与液压传动 (动画版),气压传动、液压传动、机械传动、电气传动为四大传动。 气压传动与液压传动是以气体或液体作介质来传递运动和动力。其显著的特点是执行元件可直接获得直线运动,不必经过复杂的变向、变速机构,且能传递较大的功率。 气压传动、液压传动的应用很广,在许多场合可代替机械传动。,任务描述,第十章 气压传动与液压传动,P.196,气压传动与液压传动的基本常识,气压传动与液压传动,气压传动概述液压传动概述,气压传动的应用,气压传动元件气压执行元件气压控制阀 方向
2、、压力、流量,液压传动的应用,第十章 气压传动与液压传动,P.196,工作原理传动组成传动特点,工作原理基本概念传动组成传动特点,空压机、后冷却器贮气罐、辅助元件,常用液压元件液压基本回路,液压泵、液压缸、控制阀、辅助元件,压力控制回路调压回路方向控制回路速度控制回路,本章知识结构,教学要求,(1)了解气压传动的基本常识(2)理解液压传动的基本常识(3)了解气压传动的应用 (4)理解液压元件与基本回路的应用,P.196,第十章 气压传动与液压传动,P.196,第一节 气压传动与液压传动的基本常识 一、 气压传动概述,1、气压传动的工作原理 气压传动是以气体作为工作介质来传递动力的一种运动方式,
3、靠气体的压力来产生作用。多用于机床夹具的夹紧装置中。,气压传动实例:气动切割机 气压系统介绍,P.196,第一节 气压传动与液压传动的基本常识 一、 气压传动概述,1、气压传动的工作原理 剪切过程分析: 复位过程分析:,P.197,第一节 气压传动与液压传动的基本常识 一、 气压传动概述,2、气压传动系统的组成 气压系统组成:,(1)能源元件:空压机、贮气罐、气源净化处理等装置。 (2)执行元件:如气缸,把空气的压力能转换为活塞直线运动的机械能。 (3)控制元件:用于对控制压缩空气的压力、流量、流动方向进行调节控制。如减压阀、换向阀、行程阀、节流阀等。 (4)辅助元件:如油雾器、管件及接头、压
4、力表等等。,P.198,第一节 气压传动与液压传动的基本常识 一、 气压传动概述,3、气压系统的特点 与液压传动及机械传动相比。,(4)压力储存方便,贮能罐可保用一段时间。 (5)可远距离传输。 (6)清洁无污染。 (7)缺点:速度稳定性差、输出压力不大、噪声较大。,(1)传动介质是空气,无成本,用后直排大气。 (2)反应快速,有过载保护作用。 (3)安全可靠,能适应各种条件恶劣的场合。,P.198,第一节 气压传动与液压传动的基本常识 二、 液压传动概述,1. 液压传动的工作原理 液压传动是以液体(油液)作为工作介质来传递动力的一种运动方式,靠油液的压力来产生作用。多用于工程机械、机床等行业
5、中。,液压传动系统的工作过程,P.199,第一节 气压传动与液压传动的基本常识 二、 液压传动概述,1. 液压传动的工作原理,液压传动实例:机床工作台 液压系统介绍,机床液压工作台,P.200,第一节 气压传动与液压传动的基本常识 二、 液压传动概述,2. 液压传动基本概念,(1)压力 指单位面积上所受作用力,实际上是指压强。 p = F/A 单位:Pa,P.198,第一节 气压传动与液压传动的基本常识 二、 液压传动概述,2. 液压传动基本概念,(1)压力 指单位面积上所受作用力,实际上是指压强。 单位:Pa,由帕斯卡定律:连通器中的液体压力处处相等,得: 讨论:液压系统中的工作压力取决于外
6、负载的大小。,P.200,第一节 气压传动与液压传动的基本常识 二、 液压传动概述,2. 液压传动基本概念 (2)流量与平均速度,流量:指单位时间t内流过某一截面处的液体体积V。 平均速度:,讨论:在一个无分支的管道中,各横截面上的流量处处相等,截面积小的地方流速大,反之流速小。,P.200,第一节 气压传动与液压传动的基本常识 二、 液压传动概述,2. 液压传动基本概念 (3)功率 指单位时间内所作的功。,液压缸的输出功率:为液压缸中活塞的运动速度 v 与外负载 F 的乘积。 也可,液压泵的输出功率:为液压泵的出口压力与输出实际流量的乘积。,P.201,第一节 气压传动与液压传动的基本常识
7、二、 液压传动概述,3. 液压传动的组成,(1) 动力元件 液压泵。 (2) 执行元件 液压缸。 (3) 控制元件 换向阀、压力阀和流量阀。 (4) 辅助元件 过滤器、蓄能器和各种管接头等。,P.201,第一节 气压传动与液压传动的基本常识 二、 液压传动概述,4、液压传动的特点,(1)速度可无级调速。 速度、扭矩、功率都可任意的控制与调节。特别适合于作直线往返运动的工作场合。如液压传动磨床工作台、液压牛头刨床、液压起重机。 (2)传递功率大,相比其它传动,可用于大功率传动。 (3)液压元件已标准化、系列化,便于设计、制造和维修。 (4)便于控制和调节。有过载保护作用。,(5)存在内、外泄漏,
8、降低流量和压力。 (6)油液粘度受温度变化大。 (7)液压元件比较精密,因此制造、使用和维修较困难。,P.201,第二节 气压传动的应用 一、 气压传动的气源元件,一、气压传动元件 1、空气压缩站 为气压传动提供动力源,由空压机、冷却器和贮气罐组成。,气压传动的组成:气源装置、控制元件、执行元件和辅助元件。,空压机,分水排水器,贮气罐,P.201,第二节 气压传动的应用 一、 气压传动的气源元件,2. 空气压缩机 空气压缩机是产生压缩空气的装置。最常用的空气压缩机是往复活塞式。,P.203,第二节 气压传动的应用 一、 气压传动的气源元件,3. 后冷却器 冷却器安装在空压机的出口。作用是对压缩
9、空气进行降温;将空气中的水分分离出来,提高空气的纯度,保证空气的压力。,P.203,第二节 气压传动的应用 一、 气压传动的气源元件,4.贮气罐 贮存压缩空气,常称气包,为消除气体的压力脉动。,P.204,第二节 气压传动的应用 一、 气压传动的气源元件,5. 辅助元件 辅助元件主要有空气过滤器、干燥器、油雾器、管道及接头等。,油雾器,减压阀,空气过滤器,P.204,第二节 气压传动的应用 二、 气压传动的执行元件,气缸、气马达是气压传动的执行元件。,按结构特征按压缩空气的进气方向的数量,气缸(移动),活塞式柱塞式膜片式,单作用双作用,气缸执行元件,气马达: 如 风钻、气动扳手(转动),P.2
10、04,第二节 气压传动的应用 二、 气压传动的执行元件,气缸、气马达是气压传动的执行元件。,双作用活塞气缸,换向阀,节流阀,单向阀,单作用气缸,P.205,第二节 气压传动的应用 三、 气压控制阀,气动控制元件是控制和调节压缩空气的压力、流量和方向的各类控制阀,其作用是保证气动执行元件(如气缸、气马达等)按设计的程序正常地进行工作。 气压控制阀类型:按作用可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀。,进程调速,回程调速,P.205,第二节 气压传动的应用 三、 气压控制阀,1、方向控制阀 控制气体流动的方向。在图形符号上的排气口符号为三角形,排出的空气是直通大气。 (1)单向阀 控制气体单向流动
11、。如图所示。,P.206,第二节 气压传动的应用 三、 气压控制阀,1、方向控制阀 (2)换向阀 控制气体流动方向(通路)。 注意换向阀的“通”和“位”。,换向阀,P.206,第二节 气压传动的应用 三、 气压控制阀,1、方向控制阀 (2)换向阀 控制气体流动方向(通路)。 注意换向阀的“通”和“位”。,换向阀,P.206,第二节 气压传动的应用 三、 气压控制阀,2、压力控制阀 有调压阀(减压阀)、顺序阀和安全阀等。,(1)调压阀(减压阀) 将空气站传来的压力减到每台装置所需的压力,并使减压后的压力稳定在所需压力值上。,P.206,第二节 气压传动的应用 三、 气压控制阀,2、压力控制阀,(
12、2)顺序阀 顺序阀是依靠气路中压力的作用而控制执行元件按顺序动作的压力控制阀,它根据弹簧的预压缩量来控制其开启压力。,P.206,第二节 气压传动的应用 三、 气压控制阀,2、压力控制阀,(3)安全阀 当储气罐或回路中压力超过某调定值,要用安全阀向外(大气中)放气,安全阀在系统中起过载保护作用。,P.206,第二节 气压传动的应用 三、 气压控制阀,3、流量控制阀,在气压传动系统中,有时需要控制气缸的运动速度,需要调节压缩空气的流量来实现。 流量控制阀(节流阀)就是通过改变阀的通流截面积来实现流量控制的元件。,P.206,第二节 气压传动的应用 三、 气动控制装置的应用,气动控制装置制造、纺织
13、行业、矿山机械、包装行业、机器人等领域有广泛的应用,如锻压机械的空气锤、风镐、气流无梭纺纱织布、轮胎加气等等。,铁床夹具(气动虎钳),P.207,第三节 液压传动的应用 一、 常用液压元件,液压传动广泛用于机床、工程机械、压力加工、塑料机械、交通机械等行业中。,液压元件的组成: 动力元件 液压泵。 执行元件 液压缸。 控制元件 换向阀、压力阀和流量阀。 辅助元件 过滤器、蓄能器和各种管接头等。,用图形符号表示的液压系统。 机床工作台液压系统,P.207,第三节 液压传动的应用 一、 常用液压元件,1. 液压泵 液压泵是液压系统的动力元件。液压泵将电动机输出的机械能转化为液压油的压力能。,液压站
14、 液压系统一般将液压泵、油箱、滤油器、安全阀等元件集成在一起组成液压泵站。,P.208,第三节 液压传动的应用 一、 常用液压元件,1. 液压泵 液压泵的类别,按流量是否可变:有定量泵、变量泵; 按结构形式分:有齿轮泵、叶片泵和柱塞泵; 按油泵进出口是否可逆:单向泵、双向泵。 一般以单向定量泵(如齿轮泵)、单向变量泵较为多见。,单向定量泵,双向定量泵,单向变量泵,双向变量泵,P.208,第三节 液压传动的应用 一、 常用液压元件,1. 液压泵 (1)齿轮泵,齿轮泵是一种单向定量泵,有外啮合齿轮泵和内啮合齿轮泵两种,多种于低压泵(2.5MPa)其中前一种较为常见,如机油润滑泵。,单向定量泵,内啮
15、合齿轮泵,外啮合齿轮泵,P.208,第三节 液压传动的应用 一、 常用液压元件,1. 液压泵 (1)齿轮泵,外啮合齿轮泵特点: 体积小,重量轻,结构紧凑,工作可靠,自吸性能好,对油液污染不敏感,便于 制造、维修。但效率低,流量脉动大,噪声高。 用途:工程机械、机床低压系统。,单向定量泵,内啮合齿轮泵特点: 结构紧凑,使用寿命长、流量脉动小。但加工精度高、造价高。,P.209,第三节 液压传动的应用 一、 常用液压元件,1. 液压泵 (2)叶片泵,特点:叶片泵的结构较齿轮泵复杂,但其工作压力较高,且流量脉动小,工作平稳,噪声较小,寿命较长。多用于机床、自动线等中低液压系统中,但其结构复杂,吸油特
16、性不太好,对油液的污染也比较敏感。 叶片泵可以做成定量、变量泵,单向、双向泵。,P.209,第三节 液压传动的应用 一、 常用液压元件,1. 液压泵 (3)柱塞泵 柱塞泵是靠柱塞在缸体中作往复运动造成密封容积的变化来实现吸油与压油的液压泵。,特点:柱塞泵压力高,结构紧凑,效率高,流量调节方便,故在需要高压、大流量、大功率的系统中和流量需要调节的场合,如龙门刨床、拉床、液压机、工程机械、矿山冶金机械、船舶上得到广泛的应用。 柱塞泵按柱塞的排列和运动方向不同,可分为径向柱塞泵和轴向柱塞泵两大类。,轴向柱塞泵,径向柱塞泵,P.209,第三节 液压传动的应用 一、 常用液压元件,2. 液压缸 (1)液
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